自由落体运动教案82816

自由落体运动教案82816一、教学目标1.知识与技能目标理解自由落体运动的概念，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。掌握自由落体运动的规律，包括速度公式\(v=gt\)、位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)以及速度位移公式\(v^{2}=2gh\)，并能运用这些公式解决实际问题。了解自由落体加速度的大小、方向，知道在地球上不同地点，自由落体加速度略有不同。2.过程与方法目标通过实验探究自由落体运动的规律，培养学生的观察能力、实验操作能力和逻辑推理能力。经历对自由落体运动规律的推导过程，体会科学探究的方法，如理想化模型、数学推理等。3.情感态度与价值观目标通过了解伽利略对自由落体运动的研究历史，培养学生的科学探究精神和敢于质疑、勇于创新的科学态度。通过实验探究和规律推导，激发学生学习物理的兴趣，体验成功的喜悦，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。

二、教学重难点1.教学重点自由落体运动的概念和规律。自由落体加速度的理解。运用自由落体运动规律解决实际问题。2.教学难点对自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的理解。自由落体运动规律的实验探究过程及误差分析。灵活运用自由落体运动规律解决复杂问题。

三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、探究法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.演示实验：教师将一张纸和一个小金属球在同一高度同时释放，让学生观察它们的下落情况。2.提问：同学们，刚才我们看到纸和金属球下落的快慢不一样，大家想一想，物体下落的快慢与哪些因素有关呢？3.学生思考并回答，可能会提到物体的重量、形状等因素。4.教师引导：早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就根据生活中的经验得出"物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重的物体比轻的物体下落得快"这一结论。这个观点一直被人们接受了两千多年，直到16世纪末，意大利物理学家伽利略对它提出了质疑。伽利略通过巧妙的推理和实验，揭示了自由落体运动的规律。今天，我们就来一起学习自由落体运动。

（二）新课教学（30分钟）1.自由落体运动的概念（5分钟）教师讲解：在忽略空气阻力的情况下，物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。强调条件：一是忽略空气阻力，二是从静止开始下落。举例说明：比如，在真空中羽毛和金属片同时下落，它们都做自由落体运动。2.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的探究（10分钟）实验设计：实验器材：打点计时器、纸带、重物、铁架台、夹子等。实验步骤：把打点计时器固定在铁架台上，用夹子将纸带穿过打点计时器的限位孔，并把纸带的一端固定在重物上。让重物靠近打点计时器，先接通电源，再释放重物，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。取下纸带，选取点迹清晰的纸带，舍掉开始比较密集的点，从便于测量的点开始，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量相邻计数点间的距离\(x\)。计算相邻相等时间间隔\(T\)内的位移之差\(\Deltax\)。数据处理：学生分组进行实验操作，并记录数据。教师引导学生分析数据，计算出不同时间段内的位移差\(\Deltax\)。发现规律：通过计算发现，在误差允许的范围内，\(\Deltax\)近似相等，这表明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。教师总结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其加速度是一个常量，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用\(g\)表示。3.自由落体加速度（5分钟）教师讲解：大小：在地球上同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。一般情况下，\(g\)取\(9.8m/s^{2}\)，在粗略计算时也可以取\(10m/s^{2}\)。方向：竖直向下。教师补充：在地球上不同的地点，\(g\)的大小略有不同，赤道处的重力加速度最小，两极处的重力加速度最大。4.自由落体运动的规律（10分钟）速度公式推导：因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据加速度的定义\(a=\frac{vv_{0}}{t}\)，这里\(v_{0}=0\)，\(a=g\)，所以\(v=gt\)。位移公式推导：根据匀变速直线运动的位移公式\(x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^{2}\)，同样\(v_{0}=0\)，\(a=g\)，可得\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)。速度位移公式推导：由\(v=gt\)可得\(t=\frac{v}{g}\)，将其代入位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)中，消去\(t\)，得到\(v^{2}=2gh\)。教师总结：自由落体运动的速度公式\(v=gt\)、位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)以及速度位移公式\(v^{2}=2gh\)，这三个公式是解决自由落体运动问题的基本公式，同学们要熟练掌握。

（三）课堂练习（15分钟）1.一个物体从\(h=45m\)高处自由下落，求物体下落的时间和落地时的速度大小。（\(g\)取\(10m/s^{2}\)）2.一物体做自由落体运动，落地时的速度为\(30m/s\)，求物体下落的高度和下落的时间。（\(g\)取\(10m/s^{2}\)）3.甲、乙两物体质量之比为\(m_{甲}:m_{乙}=1:2\)，它们都从同一高度同时自由下落，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.甲比乙先着地B.甲、乙同时着地C.甲着地时的速度比乙着地时的速度小D.甲着地时的速度比乙着地时的速度大4.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动，到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是\(1.2m\)，那么它在第三段时间内的位移是（）A.\(1.2m\)B.\(3.6m\)C.\(6.0m\)D.\(10.8m\)学生在练习本上独立完成，教师巡视指导，及时纠正学生的错误。然后请几位学生上台讲解解题思路和过程，教师进行点评和总结。

（四）课堂小结（5分钟）1.教师引导学生回顾本节课所学内容：自由落体运动的概念。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的探究过程。自由落体加速度的大小、方向及特点。自由落体运动的速度公式、位移公式和速度位移公式。2.强调重点和难点：重点是自由落体运动的规律及应用，难点是对自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的理解以及规律的灵活运用。3.鼓励学生在课后继续思考相关问题，加深对自由落体运动的理解。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业：教材课后练习题第1、2、3题。一个小球从塔顶自由下落，最后1s内落下的距离是塔高的\(\frac{9}{25}\)，求塔高。（\(g\)取\(10m/s^{2}\)）2.拓展作业：查阅资料，了解伽利略对自由落体运动的研究方法，写一篇短文介绍。思考如果考虑空气阻力，物体的下落运动情况会怎样？

五、教学反思通过本节课的教学，学生对自由落体运动的概念、规律有了较清晰的认识，基本达到了教学目标。在教学过程中，实验探究环节激发了学生的学习兴趣和积极性，培养了学生的动手能力和科学探究精神